第四章 货车车身结构设计
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第1章绪论1.1 课题背景汽车的使用条件复杂,其受力情况也十分复杂,随着汽车行驶条件(车速和路况)的变化,车架上的载荷变化也很大,而车架,作为汽车的主要承载工件,它的好坏直接关系着汽车的各方面性能,如操作稳定性、安全性、舒适性、燃油经济性等。
有过汽车在使用过程中,车架断裂的情况发生。
所以对车架的主要受力件车架纵梁的强度进行校核,有着至关重要的意义。
确保车架在各个工况下,车架纵梁的弯曲强度都符合材料的弯曲强度极限要求,如果不符合要求的,找出解决的方案,保证人与财产的安全。
另外,随着油价的上涨和国家对汽车尾气排放标准的不断提高,对载货汽车车架进行设计,不管是对其结构参数的优化设计,对其进行轻量化的优化设计,还是对汽车车架进行疲劳寿命预测分析等,都是出于对汽车动力性、安全性、燃油经济性的考虑。
是非常有必要的。
研究新的车架材料,减轻其质量,可以有效减少其整备质量。
1.2车架的发展历程车架”这个名称原本是从法文的“Chassis”衍生而来的,早期汽车所使用的车架,大多都是由笼状的钢骨梁柱所构成的,也就是在两支平行的主梁上,以类似阶梯的方式加上许多左右相连的副梁制造而成。
车体建构在车架之上,至于车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件,则是另外再包覆于车体之外,因此车体与车架其实是属于两个独立的构造。
第2章方案论证参考车型及其参数公告型号CA1092PK26L5E4 公告批次228品牌解放类型载货汽车额定质量4990 总质量8785整备质量3600 燃料种类排放依据标准轴数 2轴距4560 轴荷3585/5200轮胎规格接近离去角28/12前悬后悬1080/2355 前轮距后轮距识别代号整车长7995 整车宽2260,2445整车高2430 货厢长6180货厢宽2115,2300 货厢高560最高车速95 载质量利用系数 1.44备注该车带OBD,防护材料材质:Q235-A,连接方式:螺栓连接,后部防护装置的断面尺寸(mm):145×50,离地高度:545mm。
第一章:车身概论 1车身包括:白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身, 此处主要用来表 示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。
2. 按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三 大类 非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、 适当吸收车架的扭转变形和降 低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。
②底盘 和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又 便于组织专业化协作。
③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上 各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆, 货 车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架, 其主要原 因也基于此。
④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。
非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载, 故必须保证 车架有足够的强度和刚度, 从而导致自重增加。
②由于车身和底盘之 间装有车架, 使整车高度增加。
③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大6—7-nra “一居立柱(弋"tt ) 2—償敢住{ -A " in 21—寄一葩田抵23—Rira t-.Jp®. 24"歯档脱嫌爵一理动乩取26■—门窗眶 1 一就动航爼简主推橇2—水箱阳崔褪架 」一苗'烘桓呂一匍门9—時门10—年盐捋储祓11—桔1#于柢1工一童卿駆13—疔疔赠盞 “一晞巫止适椅 怖一后由台柢口一上加峯皿一顶魏活一即玄柱I W 如型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。
3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。
基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。
②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。
摘要汽车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环,它对汽车的设计的质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。
因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系,而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配,取决于汽车的总体布置。
货车的总体设计主要包括货车的参数确定,发动机和轮胎的选择,总体布置和动力性的计算等一系列重要的步骤。
其中参数的确定又包括了汽车的质量参数,主要尺寸和性能参数的计算等。
而本次课程设计同时应用到了EXCEL,AutoCAD等计算机辅助软件,再通过多次校核质心位置和各部分的总成以保证货车的轴荷分配合理。
关键词:货车总体设计;整备质量;动力性;燃油经济性。
第1章汽车的总体设计1.1 汽车总体设计的特点汽车主要在宽度有限的道路上行驶,同时与汽车比较,还有人、自行车、摩托车等弱势群体也在使用同一道路,因此存在交通隐患。
为了在有限的道路上容纳更多的车辆运行,减少交通事故以及从汽车造型和减轻质量等方面考虑,对汽车的外形尺寸需要予以限制。
1.2汽车总体设计的基本要求(1)汽车的各项性能、成本等,要求达到企业在商品计划中所确定的指标。
(2)严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定,注意不要侵犯专利。
(3)尽量大可能地去贯彻三化,即标准化、通用化和系列化。
(4)进行有关运动学方面的校核,保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
(5)拆装与维修方便。
1.3汽车总体设计的一般顺序(1)调查研究与初始决策;其任务是选定设计目标,并制定产品设计工作方针及设计原则,调查研究的内容应包括:老产品在服役中的表现及用户意见;当前本行业与相关行业的技术发展,特别是竞争对手的新产品与新技术;材料、零部件、设备和工具等行业可能提供的条件;本企业在科研、开发及生产方面所取得的新成果等等,它们对新产品设计是很有价值的。
(2)总体方案设计;其任务是根据领导决策所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想的设想,因此又称为概念设计或构思设计。
货车车体钢结构设计货车车体钢结构设计摘要:根据铁路升级换代的过程,以敞车为例通过对不同吨级车型的对比对货车车体钢结构设计优化情况进行分析,并提出建议关键词:货车车体钢结构优化设计建议1、铁路货车升级换代现况铁路作为国民经济的大动脉和大众化交通工具,在国民经济发展中占据着重要地位,在第5次大面积提速后,我国铁路货运能力有了较大提高,但还是不能满足国民经济的持续快速增长的需求,铁路运输能力严重不足已成为制约国民经济发展的“瓶颈”,为提高线路综合运输能力,中国铁路提出了货运重载与提速并举的技术政策,货车提速重载是中国铁路跨越式发展战略和装备技术现代化的重要组成部分,2006年中国铁路快速推出了70t级敞车、棚车等9个品种,实现了中国铁路货车由60t级向70t级的全面升级换代,目前,载重70t 通用货车、载重80t运煤专用敞车已经批量生产,为缓解“瓶颈”制约提供了强有力的保证,在这个升级过程中,对货车车体钢结构的设计也提出了新的要求,本文以C64K型敞车、C70型敞车、C80B型敞车分别做为60t级、70t级、80t级的代表产品,对货车车体钢结构设计进行分析。
2、C64K、C70与C80B车型特点与主要技术参数对比2.1 C64KC64K型敞车车体为全钢焊接结构,车体主要采用材料采用09CuPCrNi-A耐大气腐蚀钢,由底架、侧墙、端墙、车门等部件组成。
底架由中、侧、枕、横、端、小横梁及钢地板组焊而成。
中梁由两根310乙字型钢组焊而成,侧梁为240×80×9槽钢;枕梁、大横梁为钢板组焊结构,底架上铺7mm厚的耐候钢地板;侧墙侧墙为板柱式结构,由上侧梁、侧柱、侧板、连铁、斜撑、侧柱补强板及侧柱内补强座等组焊而成。
上侧梁采用140×116×6冷弯矩形钢管,侧柱采用热轧帽型钢或8mm 厚冷弯帽型钢。
端墙端墙由上端梁、角柱、横带及端板等组焊而成。
上端梁采用140×116×6冷弯矩形钢管,角柱由140×58×6槽钢与钢板组焊而成。
摘要汽车是重要的运输工具,是科学技术发展水平的标志。
汽车工业是集资密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业。
本文首先阐述了货车车体构造和部件工作原理,并对电动小货车的车体结构进行具体的设计,包括小货车车身、车架、车箱、车轮的设计计算;在完成车体设计的基础上,对电动小货车的各部件的底盘布置进行设计,并利用软件进行了三维造型设计,完成了电动小货车车体结构设计。
关键词:汽车设计、货车、车身三维造型;AbstractMotor vehicles are an important means of transport, is the level of scientific and technological development signs. Automobile industry is raising capital-intensive, technology-intensive, and personnel-intensive, highly integrated, cost-effective high industry. This paper described the vehicle body structure and working principle parts, small electric vehicles and the body structure of the specific design, including small vehicle body, chassis, trunks, wheel design and calculation; the completion of the basis of body design , the electrical components on the vehicle chassis layout design, and use three-dimensional modeling software to design, completed a small electric vehicle body structure design.Key words:Auto Design、Truck、Body 3D Modeling目录第一章 概述 (1)1.1 汽车车体设计的背景 (1)1.2 汽车车体设计的意义 (2)1.3 当代汽车车身造型技术的特点 (2)1.4 车身设计方法展望 (3)第二章 汽车传统设计方法与现代设计方法 (5)2.1 传统手工设计方法 (5)2.2 现代车身设计方法 (6)2.3 汽车车体结构 (8)2.3.1 汽车车身 (8)2.3.2 汽车车架 (9)2.3.3 货车车箱 (10)2.3.4 轮胎与车轮 (10)第三章 电动小货车车体结构设计 (12)3.1造型设计 (12)3.1.1造型设计的含义 (12)3.1.2造型设计的分类 (12)3.2 电动小货车主要尺寸参数的设计 (13)3.2.1 轴距L (13)3.2.2 前后轮距B1与B2 (14)3.2.3 汽车的外廓尺寸 (15)3.2.4 汽车的前悬L F和后悬L R (15)3.2.5 电动小货车尺寸参数 (15)3.3 电动小货车的车身设计 (16)3.3.1 车身结构及承载类型 (16)3.3.2 汽车车身的主要构成部件 (17)3.3.3 翻转式驾驶室的翻转机构 (18)3.3.4 车身设计尺寸 (20)3.4 电动小货车的车架设计 (22)3.4.1 梯形车架 (22)3.4.2 车架刚度 (23)3.4.3 车架设计尺寸 (24)3.5 电动小货车车箱设计 (25)3.5.1 车箱结构 (25)3.5.2 车箱尺寸计算 (26)3.6 电动小货车车轮设计 (28)3.6.1 车轮半径 (28)3.6.2 车轮中轴 (30)3.6.3 车轮花纹 (31)第四章 电动小货车底盘的布置 (32)4.1 电动小货车的地盘设计介绍 (32)4.2 电动小货车底盘布置 (33)第五章 电动小货车的性能对比分析 (35)第六章 电动小货车技术经济分析 (37)总结 (39)参考文献 (40)致谢 (42)声明 (43)第一章概述1.1 汽车车体设计的背景自汽车诞生120 余年来,这种新型的交通运输工具大大推动了人类社会的进步。
摘要本课题结合生产实际,在农用运输车的基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。
设计内容主要包括:参与总体设计;车架、悬架结构型式分析和主要参数的确定;车架、悬架结构设计。
整个设计过程遵循以下原则和技术标准:规范合理的型式和尺寸选择,结构和布置合理;保证整车良好的平顺性能。
工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整;尽量使用通用件,以便降低制造成本;在保证功能和强度的要求下,尽量减小整备质量。
低速载货汽车上用得比较广泛的是边梁式车架和非独立悬架,因为边梁式车架和非独立悬架结构简单,比较经济实用,便于维修和改装。
考虑到车架和悬架在整车设计中的作用,首先进行了车架、悬架的总体设计,然后对车架、悬架结构进行了设计,最后对车架、悬架的结构进行了受力综合分析,在次基础上确定了它们的主要参数。
关键词:低速货车,车架,悬架,设计ABSTRACTThis topic combined production with the actual and based on the agriculture transport vehicle foundation, the low speed truck frame and suspension system have been designed.The main content of the design include: the design of the participation system, analysis of the structure pattern of the frame and suspension and determination of the main parameter, design of the structure of the frame and suspension.During the entire design process, the principles and the technical standards are followed: the reasonable pattern and the size, the structure and arrangement; the good smooth performance of the entire vehicle; with reliable work, simple structure, loading and unloading, advantageous for the service and the adjustment; as far as possible general parts, in order to reduce the cost of the production, the function and the intensity request are guaranteed, the quality is reduced as far as possible.The side frame and non- independent suspension are used quite widely on the low speed truck, because the side frame and non- independent suspension structure are simple, economical and practical, advantageous for the service and the refit. Considered the function of the frame and suspension in the entire vehicle design, firstly that the whole of the frame and suspension system is carried on designing, then the structure of the frame and suspension have been carried on designing, finally the stress generalized analysis of the structure of the frame and suspension has been carried on, their main parameter has been determined in the inferior foundation.Key words:Low Speed Truck,Frame,Suspension,design目录第1章前言 (1)第2章总体方案论证 (2)2.1 设计选型原则 (2)2.2 设计内容 (3)第3章主要尺寸参数的选定 (3)3.1 外廓尺寸 (3)3.2 质量参数 (3)第4章车架总成设计 (4)4.1 车架的结构设计 (4)4.2 车架的技术要求 (5)第5章车架的设计计算 (6)5.1车架的计算 (6)5.2 车架载荷分析 (8)5.3 车架弯曲强度的计算 (8)5.4 车架扭转应力的计算 (11)第6章悬架的总成设计 (14)6.1悬架的设计要求 (14)6.2悬架的两种形式 (14)6.3悬架主要参数的确定 (17)6.4钢板弹簧的设计 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章前言车架和悬架系统是汽车设计的重要部分,因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面(操控、性能、安全、舒适)性能。
第一章:车身概论1.车身包括:白车身和附件白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身,此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。
2.按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。
非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。
②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。
③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。
④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。
非承载车身的缺点:①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致自重增加。
②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。
③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。
3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。
基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。
②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。
③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。
④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。
4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。
第二章:车身设计方法1.概念设计:包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。
概念设计是多部门(包括设计、研究、工艺等部门以及销售部门的市场预测)同时来进行的,此种做法也被称之为“同时工程”2.工程设计:新车设计,车身设计所需周期最长。
货车尺寸1.2.5吨货车(厢式/板车)35吨货车(厢式/板车)尺寸:长4.2米×宽1.9米×高1.8米尺寸:长17.5米×宽2.4米×高2.7米实际载重量:3吨/12立方米实际载重量:35吨/110立方米车型:东风车型:解放2.3.5吨货车(厢式/板车)25吨货车(厢式/板车)尺寸:长6.2米×宽2.0米×高2米尺寸:长9.6米×宽2.3米×高2.7米实际载重量:5吨/30立方米实际载重量:25吨/60立方米车型:威铃车型:解放3.28吨货车(厢式/板车)35吨货车(板车)尺寸:长12.5米×宽2.4米×高2.7米尺寸:长12.5米×宽2.4米×高2.7米实际载重量:28吨/80立方米实际载重量:35吨/80立方米车型:解放车型:解放4.8吨货车(冷藏车)40吨货车(板车)尺寸:长7.2米×宽2.3米×高2.7米尺寸:长16米×宽2.5米×高2.4米实际载重量:8-10吨/45立方米实际载重量:80吨/96立方米车型:解放车型:斯太尔5.8吨货车(行李托运)集装箱尺寸:长4.2米×宽1.9米×高1.8米尺寸:长12.5米×宽2.4米×高2.7米最高载重量:3-5吨最高载重量:25-30吨/85立方米车型:东风车型:解放6.危险品车尺寸:长9.6米×宽2.3米×高2.4米最高载重量:8-10吨车型:解放第4章货车车身结构及其设计示意图此外,人们根据日常生活和工作中的不同需要,还将货车按以下几种形式进行了分类:按驾驶室结构分为长头式货车、短头式货车、平头式货车、双排座货车、卧铺式货车、偏置式货车等。
按车箱结构分为栏板式货车、厢式货车、油罐车、自卸车、汽车列车等。
按载重量分为轻型货车(3.5t以下)、中型货车(4-8t)和重型货车(8t以上)。
厢式半挂车结构设计1. 引言厢式半挂车是一种常见的货车,用于长途货运。
它具有结构简单、负荷能力强等特点,因此在商业运输中得到广泛应用。
本文将介绍厢式半挂车的结构设计及其关键要素。
2. 厢式半挂车的主要组成部分厢式半挂车主要由车架、箱体、底盘、轮胎、悬挂系统、刹车系统等组成。
2.1 车架车架是厢式半挂车的骨架,承载车辆的荷载并将其传递到地面。
车架通常由钢材制成,经过合理的强度计算和设计,以确保车辆在运行过程中不会产生过大的应力和变形。
2.2 箱体箱体是厢式半挂车的货物载体,通常由钢板制成。
箱体的内部空间应具备合理的布局,以便装载不同类型和尺寸的货物。
箱体的侧面和底部通常配备有适当的固定装置,以确保货物的稳定运输。
2.3 底盘底盘是厢式半挂车的支撑系统,支持车辆的整体重量。
底盘由一组弹簧和减震器组成,以提供良好的悬挂和减震效果。
底盘还具备良好的刚性,以确保车辆在运行过程中的稳定性。
2.4 轮胎轮胎是厢式半挂车的重要组成部分,直接接触地面并承载车辆的荷载。
轮胎的选择应根据车辆的负荷、行驶条件和速度进行合理的匹配,以确保车辆的安全和稳定性。
2.5 悬挂系统悬挂系统是厢式半挂车的重要支撑系统,负责支撑车辆并提供减震功能。
常见的悬挂系统有空气悬挂、钢板簧悬挂和气囊悬挂等,根据实际需求进行选择。
2.6 刹车系统刹车系统是厢式半挂车的重要安全系统,用于控制车辆的制动和停车。
刹车系统通常由制动器、制动片、制动盘等组件组成,应具备可靠性、灵敏性和稳定性。
3. 厢式半挂车的结构设计要点在厢式半挂车的结构设计中,有几个关键要点需要注意。
3.1 载重能力厢式半挂车的结构设计应根据实际负荷需求合理确定其载重能力。
设计师需要考虑货物类型、密度、体积等因素,以确定车辆的结构强度和刚性。
3.2 稳定性在设计过程中,应考虑车辆在不同路况下的稳定性。
合理的重心位置和低重心设计可以提高车辆的稳定性,并减少侧翻的风险。
3.3 强度与刚度厢式半挂车的结构设计应满足一定的强度和刚度要求。
第4章货车车身结构及其设计§4-1 概述货车即载货汽车,人们也称之为卡车,是指一种主要为载运货物而设计和装备的商用车辆,它能否牵引一挂车均可。
近年来,随着我国高速公路网的加快建设与不断完善,公路运输行业迎来了大变革、大发展的时代,货车已经从载运货物这一单一功能向可代表物流准时化的物流服务的运输工具这一方向发展,成为了一种社会化的服务工具,因此,货车车身的设计也需要紧跟时代的步伐,满足当今社会的需求。
货车车身包括驾驶室和车箱两部分。
在高度追求运输效率的今天,货车通常是昼夜不停地行驶,驾驶员轮换驾驶,驾驶室作为驾驶员和乘员工作和休息的空间,其设计既要满足实用性、耐用性、空气动力性、安全性等基本性能要求,也要具有良好的人机工程环境。
货车车箱根据不同的需要可以设计成多种形式,其结构也各不相同,在设计时需考虑的有车箱结构强度、车箱尺寸及容量、前后轴载荷分配等因素,对于厢式车箱还要考虑空气动力性能。
由此可见,在设计货车车身结构时,需要综合地考虑货车的实用性、耐用性、安全性、舒适性以及其他各方面相关的因素。
4.1.1、货车的分类货车的种类繁多,形式各异,各国的分类标准有所不同,在我国国家标准GB/T 3730.1-2001《汽车和挂车类型的术语和定义》中,将货车分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车和专用货车六大类,具体形式及定义见表4-1。
货车分类定义示意图普通货车一种在敞开(平板式)或封闭(厢式)载货空间内载运货物的货车。
多用途货车在其设计和结构上主要用于载运货物,但在驾驶员座椅后带有固定或折叠式座椅,可运载3个以上的乘客的货车。
全挂牵引车一种牵引牵引杆式挂车的货车。
它本身可在附属的载运平台上运载货物。
表4-1 货车分类、定义及其示意图此外,人们根据日常生活和工作中的不同需要,还将货车按以下几种形式进行了分类:按驾驶室结构分为长头式货车、短头式货车、平头式货车、双排座货车、卧铺式货车、偏置式货车等。